Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_1323
.pdf
Таким образом, для обеспечения точной работы счетчика обычно используется какое-либо отстающее
средство, благодаря которому в той части сердечника, которая окружена потенциальной катушкой, магнитный
поток отстает на 90° от электродвижущей силы, действующей на потенциальную катушку. Если бы было
возможно спроектировать потенциальную катушку с пренебрежимо малым сопротивлением, так чтобы
коэффициент мощности протекающего через нее тока был равен нулю, а нагрузка носила чисто индуктивный
характер, то дополнительное запаздывающее устройство не потребовалось бы. Однако, поскольку
невозможно изготовить катушку с железным сердечником без потерь, обусловленных как собственным
сопротивлением, так и вихревыми токами и эффектами гистерезиса в железе, получить чисто индуктивный ток
невозможно. Для получения правильного фазового соотношения может использоваться короткозамкнутый
проводник, окружающий сердечник потенциальной катушки. Использование такого короткозамкнутого
проводника позволяет получить поток через сердечник потенциальной катушки, отстающий ровно на 90° от
электродвижущей силы, и обеспечить точную работу измерительного прибора, даже несмотря на
значительные потери в потенциальной цепи.
Теоретически легко доказать и экспериментально проверить, что пластина с запаздыванием или
закороченный проводник, отрегулированные таким образом, чтобы обеспечить правильное фазовое
соотношение потоков, будут корректно работать только на одной определенной частоте. Такой
измерительный прибор не может точно показывать потребляемую мощность или энергию в системе, в
которой частота изменяется в сравнительно широких пределах; например, в системах, используемых в
судовых силовых установках, где частота может изменяться от двух до шестидесяти циклов. Целью нашего
изобретения является создание измерительного прибора, в котором фазовое соотношение потоков в
сердечнике остается неизменным и независимым от широких и непрерывных изменений частоты. Это
представляет собой усовершенствование изобретения, описанного в спецификации № 193152. В данном
предыдущем описании представлена схема с использованием вспомогательных токовых катушек. При сборке
счётчика необходимо отрегулировать работу вспомогательных катушек.
Поскольку мы используем токовые катушки, наиболее практичным способом регулировки является изменение
количества витков. Поскольку это число ограничено, его невозможно точно скорректировать. В нашем
изобретении мы используем вспомогательные потенциальные катушки, расположенные последовательно с
основными потенциальными катушками другой фазы. Эти вспомогательные катушки легко регулируются для
достижения необходимого эффекта, поскольку на них используется сравнительно большое количество
витков. Вспомогательные потенциальные катушки размещаются на том же стержне сердечника
индукционного измерителя, что и основная потенциальная катушка, и их влияние на сдвиг фазы магнитного
потока, проходящего через эту часть сердечника, может быть легко регулировано с помощью
переключающего устройства. Прибор можно использовать как в качестве индикаторного, так и в качестве
интегрирующего измерителя в цепях, подверженных широким и непрерывным колебаниям частоты, с высокой
степенью точности. — Для лучшего понимания нашего изобретения следует обратиться к прилагаемому
чертежу, на котором единственная фигура представляет собой схему подключения различных катушек
прибора.
Теперь, более подробно рассмотрев чертеж, мы покажем в данном случае трехфазную систему, имеющую три
основных провода: 1, 2 и 3. Используется стандартная схема измерения трехфазного тока; то есть два
измерительных элемента 4 и 5 соединены таким образом, что их токовые катушки 6 и 7 находятся на внешних
выводах 1 и 3, а основные потенциальные катушки 8 и 9 реагируют на электродвижущие силы между
внешними и внутренними линиями. Основные части 10 и 11 имеют ответвления 12, 13, 14 и 15, на которых
различными катушками располагаются обычным способом. В зону действия установленных потоков
помещены вращающиеся элементы 16, 17 из проводящего материала, расположенные таким образом, что
они могут воздействовать на стрелку или регистр, в зависимости от того, используется ли прибор в качестве
индикаторного или интегрирующего. Дополнительный измерительный элемент 4 имеет вспомогательную
потенциальную катушку 18, а дополнительный измерительный элемент 5 имеет соответствующую
вспомогательную потенциальную катушку 19. Обе эти катушки сконструированы таким образом, чтобы
оказывать регулируемое воздействие на магнитный поток, проходящий через стержни 12 и 15, посредством
изменения числа активных витков в этих катушках.
Это может быть достигнуто с помощью ответвлений 20 и 21, с которыми взаимодействуют переключатели 22
и 23 понятным образом. Вспомогательная катушка 18 активируется в соответствии с электродвижущей силой
на фазе, которая служит для питания основной катушки напряжения 9. Аналогичное утверждение можно
сделать и в отношении включения вспомогательной катушки 19 и основной потенциальной катушки 8. Однако
необходимо обеспечить возможность регулировки магнитного потока, создаваемого вспомогательными
катушками. Если этот магнитный поток подать непосредственно на магистральное напряжение, он будет
практически не зависеть от количества витков. Для обеспечения возможности регулировки вспомогательная
катушка напряжения 18 устанавливается последовательно с основной катушкой напряжения 9 между линиями
электропередачи 2 и 3. Аналогичным образом вспомогательная катушка 19 и основная катушка 8 соединены
последовательно с сетевыми токами 1 и 2. Таким образом, катушка 8 запитывается в соответствии с
электродвижущей силой в сетях 1 и 2, в то время как вспомогательная катушка 78, примыкающая к катушке 8,
запитывается в соответствии с электродвижущей силой в сетях 2 и 3.
Путем правильной регулировки количества витков во вспомогательной катушке 18 можно добиться того,
чтобы магнитный поток, проходящий через стержень 12, отставал ровно на 90° от электродвижущей силы
между фазами 1 и 2. Эта корректировка фазового соотношения практически не зависит от частоты системы,
поскольку определяется почти исключительно фазовым соотношением электродвижущей силы в различных
сетях. В сбалансированной системе это фазовое соотношение остается неизменным во всем частотном
диапазоне. Благодаря нашему изобретению становится возможным точное регулирование фазового
соотношения потоков. Эта регулировка производится путем ручного переключения переключателей 22 и 23
перед установкой счетчика. Хотя на прилагаемом чертеже показан лишь один из вариантов осуществления
нашего изобретения, мы не хотим ограничиваться только им. Подробно описав и определив природу нашего
изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что то, что мы
Соседние файлы в папке патенты